3、默认初始化
在上文中提出的第二个问题:为什么局部变量在使用时必须要初始化,而成员变量可以不用呢?
要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情:
在程序层面只是简单的一条语句,在JVM层面需要做好多事情,下面简单介绍下:
1. 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载
2. 为对象分配内存空间
3. 处理并发安全问题
比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突
4. 初始化所分配的空间
即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值,比如:
5. 设置对象头信息
6. 调用构造方法,给对象中各个成员赋值
4 、就地初始化
在声明成员变量时,就直接给出了初始值
注意:代码编译完成后,编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中
六、封装
1 、封装的概念
面向对象程序三大特性:封装、继承、多态。而类和对象阶段,主要研究的就是封装特性。何为封装呢?简单来说就是套壳屏蔽细节。
比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只是:开关机、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户来和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上:电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件
对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可。
封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互
2、访问限定符
Java中主要通过类和访问权限来实现封装:类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起,更符合人类对事物的认知,而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符:
比如:
public:可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到
default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密,对于其他人来说就是隐私了
private:只有自己知道,其他人都不知道
【说明】
protected主要是用在继承中
default权限指:什么都不写时的默认权限
访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性
3、封装扩展之包
(1)包的概念
在面向对象体系中,提出了一个软件包的概念,即:为了更好的管理类,把多个类收集在一起成为一组,称为软件包。有点类似于目录。比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。
在Java中也引入了包,包是对类、接口等的封装机制的体现,是一种对类或者接口等的很好的组织方式,比如:一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用:在同一个工程中允许存在相同名称的类,只要处在不同的包中即可。
(2)导入包中的类
Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类:可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.
但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.
如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*
但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.
在这种情况下需要使用完整的类名
可以使用import static导入包中静态的方法和字段
注意事项:
import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.
import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using
(3)自定义包
基本规则
①在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.
②包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).
③包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.
④如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.
操作步骤
①在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包
②在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1
③在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可
④此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了
⑤同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句
(4)包的访问权限控制举例
Computer类位于com.bit.demo1包中,TestComputer位于com.bit.demo2包中:
(5)常见的包
1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。
2. java.lang.reflect:java 反射编程包;
3. java.net:进行网络编程开发包。
4. java.sql:进行数据库开发的支持包。
5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要
6. java.io:I/O编程开发包。
七、static成员
1、再谈学生类
使用前文中介绍的学生类实例化三个对象s1、s2、s3,每个对象都有自己特有的名字、性别,年龄,学分绩点等成员信息,这些信息就是对不同学生来进行描述的,如下所示:
假设三个同学是同一个班的,那么他们上课肯定是在同一个教室,那既然在同一个教室,那能否给类中再加一个成员变量,来保存同学上课时的教室呢?答案是不行的。
之前在Student类中定义的成员变量,每个对象中都会包含一份(称之为实例变量),因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室,这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份,而是需要让所有的学生来共享。在Java中,被static修饰的成员,称之为静态成员,也可以称为类成员,其不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的
2、static修饰成员变量
static修饰的成员变量,称为静态成员变量,静态成员变量最大的特性:不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的。
【静态成员变量特性】
①不属于某个具体的对象,是类的属性,所有对象共享的,不存储在某个对象的空间中
②既可以通过对象访问,也可以通过类名访问,但一般更推荐使用类名访问
③ 类变量存储在方法区当中
④生命周期伴随类的一生(即:随类的加载而创建,随类的卸载而销毁)
以调试方式运行上述代码,然后在监视窗口中可以看到,静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。
3、static修饰成员方法
一般类中的数据成员都设置为private,而成员方法设置为public,那设置之后,Student类中classRoom属性如何在类外访问呢?
那static属性应该如何访问呢?
Java中,被static修饰的成员方法称为静态成员方法,是类的方法,不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。
【静态方法特性】
①不属于某个具体的对象,是类方法
②可以通过对象调用,也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用,更推荐使用后者
③不能在静态方法中访问任何非静态成员变量
④静态方法中不能调用任何非静态方法,因为非静态方法有this参数,在静态方法中调用时候无法传递this引用
⑤静态方法无法重写,不能用来实现多态
4、static成员变量初始化
注意:静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化,构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性
静态成员变量的初始化分为两种:就地初始化 和 静态代码块初始化。
①就地初始化:就地初始化指的是:在定义时直接给出初始值
②静态代码块初始化(继续往后看)
八、代码块
1、代码块概念以及分类
使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字,又可分为以下四种:
①普通代码块
②构造块
③静态块
④同步代码块(这里不讨论)
2、普通代码块
这种用法较少见
3、构造代码块
构造块:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。
4、静态代码块
使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。
注意事项
①静态代码块不管生成多少个对象,其只会执行一次
②静态成员变量是类的属性,因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的
③如果一个类中包含多个静态代码块,在编译代码时,编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)
④实例代码块只有在创建对象时才会执行